Spektrální studie G-kvadruplexových struktur - 3 guaniny stačí?

Instituce: Masarykova univerzita
Fakulta/ústav: Fakulta přírodovědecká
Další údaje o pracovišti: Ústav chemie
Lektoři: Prof. RNDr. Libuše Trnková, CSc.
Studenti: Jakub Kryštof - Střední průmyslová škola chemická Brno, Vranovská, příspěvková organizace

Popis:

V lidském genomu se vyskytuje značné množství repetitivních (opakujících se) oblastí bohatých na guanin (G). Kromě známého Watson-Crickovského párování existuje i alternativní párování bází, které vedou ke vzniku tzv. nekanonických struktur. Pravděpodobně nejdůležitější nekanonickou strukturou DNA jsou guaninové kvadruplexy (G-kvadruplexy). G-kvadruplex (též guaninový kvartet nebo G-tetráda) je rovinný systém čtyř guaninových bází, navzájem pootočených o 90° a pospojovaných vodíkovými můstky. Ve středu každé G-tetrády vzniká volný prostor, který se v důsledku orientace karbonylových skupin do této oblasti vyznačuje negativním elektrostatickým potenciálem. V prostorovém uspořádání G-kvadruplexu tvoří tento volný prostor kanál, obvykle zaplněný kationty, nejčastěji jednomocnými, jako je Na+ nebo K+ . Jednou z významných vlastností G-kvadruplexů je jejich neobvyklá stabilita. Míru této stability ovlivňuje řada faktorů, jako např. počet tetrád, vzájemná orientace řetězců či délka a typ smyček. Do světa kvadruplexů se projekt chystá podívat pomocí spekter cirkulárního dichroismu (CD). Studie by měla odpovědět na otázku, zda oligonukleotidy s pouhými třemi guaniny tvoří kvadruplexy? Pokud ano, jsou dostatečně stabilní? Jak jejich stabilitu ovlivní kationty, nejen jednomocné a nejen Na+ a K+ . Podaří se ověřit, že Li+ ionty G-kvadruplexy na jejichž počátku byl ODN s třemi G, nestabilizují? Která z naznačených struktur bude v roztoku o určitém pH a koncentraci ODN existovat?